51工具盒子一、前言 {#一、前言}
本篇主题为结构型模式中的第六个模式--享元模式。上篇 Java 设计模式主题为 《Java 设计模式之外观模式（十）》 。
二、简单介绍 {#二、简单介绍}
2.1 定义 {#2.1-定义}
享元（Flyweight）模式是构造型模式之一， 它通过与其他类似对象共享数据来减小内存占用。
2.2 参与角色 {#2.2-参与角色}
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抽象享元：所有具体享元类的父类，规定一些需要实现的公共接口，可接收外部状态。
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具体享元：抽象享元角色的具体实现类，并实现了抽象享元角色规定的方法并存储内部状态。
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享元工厂：负责创建和管理享元角色。
2.3 应用场景 {#2.3-应用场景}
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一个应用程序使用了大量的对象。
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由于使用大量的对象，造成很大的存储开销。
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对象的大多数状态都可变为外部状态。
其中，在享元对象内部并不会随环境变化而改变的共享部分，称为内部状态。反之，随环境改变而改变的、不可以共享的状态称为外部状态。
三、实现方式 {#三、实现方式}
以网站为例，小明是个自由职业者，在网上专门帮人完成软件设计（网站后台管理系统）需求。
在不使用享元模式时，通过代码实现上述场景需求：
网站系统：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | public class WebSite { private String name; public WebSite(String name) { super(); this.name = name; } public void show() { System.out.println(this.name); } } |
客户端：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | public class Client { public static void main(String[] args) { WebSite ws1 = new WebSite("A后台管理系统"); WebSite ws2 = new WebSite("B后台管理系统"); ws1.show(); ws2.show(); } } |
打印结果：
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| 1 2 | A后台管理系统 B后台管理系统 |
从代码上看，当有 N 家公司找小明做后台管理系统时，小明需要编写 N 次代码。假设某一个系统出现 bug，意味着需要维护 N 个系统的代码，维护量很大。因此，上边的代码实现方案不可取。
用过后台管理系统的网友都知道，后台系统的功能大同小异，页面的结构和展示可以相同（内部状态），不同之处在于公司业务需求（外部状态）。
现在，我们使用享元模式实现：
外部状态：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | public class User { private String name; public User(String name) { super(); this.name = name; } public String getName() { return name; } } |
抽象享元：
|---------------------|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1 2 3 4 5 6 | public abstract class WebSite { // 内部状态 protected String name; public abstract void show(User user); } |
具体享元：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | class WebSiteA extends WebSite { public WebSiteA(String name) { this.name = name; } @Override public void show(User user) { System.out.println(user.getName() + "的" + this.name); } } |
享元工厂:
|---------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | public class WebSiteFactory { private static Map<String,WebSite> map = new HashMap<String,WebSite>(); public static WebSite getWebSite(String type) { if (!map.containsKey(type)) { map.put(type, new WebSiteA(type)); } return map.get(type); } } |
客户端：
|---------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | public class Client { public static void main(String[] args) { WebSite ws1 = WebSiteFactory.getWebSite("后台管理系统"); WebSite ws2 = WebSiteFactory.getWebSite("后台管理系统"); System.out.println(ws1 == ws2); ws1.show(new User("A 公司")); ws2.show(new User("B 公司")); } } |
打印结果：
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| 1 2 3 | true A 公司的后台管理系统 B 公司的后台管理系统 |
从结果可知，两家公司通用一套系统模板，很大的节省了小明的开发量和维护量。
总结：享元模式可以避免大量非常相似的类开销。
UML 类图表示如下：
